《操作系统B》教学大纲计算机金虎]资料
操作系统教学大纲
《操作系统》课程教学大纲一、课程基本信息课程名称:《操作系统》总学时与学分:72学时 4学分课程性质:专业必修课授课对象:计算机科学与技术专业二、课程教学目标与任务操作系统原理是一门专业基础课程,是涉及考研等进一步进修的重要课程,是计算机体系中必不可少的组成部分。
本课程的目的和任务是使学生通过本课程的学习,理解操作系统的基本概念和主要功能,掌握操作系统的使用和一般的管理方法,从而为学生以后的学习和工作打下基础。
三、学时安排课程内容与学时分配表章节内容学时第一章操作系统引论5第二章进程管理12第三章处理机调度与死锁12第四章存储管理12第五章设备管理10第六章文件管理8第七章操作系统接口4第八章网络操作系统3第九章系统安全性3第十章UNIX操作系统3四、课程教学内容与基本要求第一章操作系统引论教学目标:通过本章的学习,使学生掌握操作系统的概念,操作系统的作用和发展过程,知道操作系统是配置在计算机硬件上的第一层软件,是对计算机系统的首次扩充,是现代计算机系统必须配置的软件。
基本要求:掌握操作系统的目标和作用、发展过程、基本特征及主要功能;了解操作系统的结构设计本章重点:操作系统的概念、作用,操作系统的基本特征以及操作系统的主要功能。
本章难点:操作系统基本特征的理解,操作系统主要功能的体现。
教学方法:讲授与演示相结合1.操作系统的目标和作用:操作系统的目标、作用、推动操作系统发展的主要动力。
2. 操作系统的发展过程:无操作系统的计算机系统、批处理系统、分时系统、实时系统、微机操作系统的发展。
3.操作系统的基本特征:并发性和共享性、虚拟和异步性。
4. 操作系统的主要功能:处理机管理功能、存储器管理功能、设备管理功能、文件管理功能。
5. OS结构设计。
第二章进程管理教学目标:通过本章的学习使学生了解在现代的操作系统中程序并不能独立运行,作为资源分配和独立运行的基本单位都是进程。
操作系统所具有的四大特征也都是基于进程而形成的,并可以从进程的观点来研究操作系统。
《计算机操作系统》详细教学大纲
《计算机操作系统》教学大纲 课程名称:计算机操作系统 英语名称:Computer operating system 课程代码:0130213 课程性质:专业支持必修课 学分学时数:4/64 适用专业:计算机应用技术专业 修(制)订人: 修(制)订日期:2009年2月6日 审核人: 审核日期: 审定人: 审定日期: 一、课程的性质和目的 (一)课程性质 《计算机操作系统》是面向计算机应用专业的专科生所开设的一门专业支持必修课。
(二)课程目的 本课程主要学习操作系统的组成结构及工作原理,使学生掌握操作系统的基本概念,理解操作系统管理计算机的基本思想、基本方法,掌握常见的操作系统基本算法。
使学生能够全面了解操作系统的主要功能和原理,为今后的实际工作如设计、分析及改进各种系统软件和应用软件等准备必要软件知识,并为今后进一步学习数据库系统、计算机网络等课程奠定理论基础。
二、教学内容、重(难)点、教学要求及学时分配 第一章:操作系统概述(4学时) 1、讲授内容: (1)初识操作系统的概念及发展 (2)操作系统的分类 (3)操作系统的特性和功能 (4)典型操作系统简介 2、教学要求: 了解:操作系统的发展、典型操作系统简介 理解:操作系统的概念和分类 掌握:操作系统的特性和功能 3、教学重点:操作系统的概念、操作系统的分类、操作系统的特性和功能……………………………………………………………………装……订……线…………………………………………………………………………………………………………… ……………………………4、难点:操作系统的特性和功能第二章:进程管理(16学时)1、讲授内容:(1)进程的基本概念(2)进程控制(3)进程的同步、互斥和通信(4)进程调度(5)死锁(6)线程(7)windows server 2003进程管理2、教学要求:了解:进程的基本概念、进程控制、进程调度、线程理解:进程的概念、进程与程序的区别和联系、进程的同步和互斥、进程死锁的概念掌握:进程的同步和互斥的实现方法、进程死锁的处理、进程和线程的联系与区别3、教学重点:进程的同步、互斥、进程调度和死锁4、难点:进程死锁的处理第三章:存储管理(16学时)1、讲授内容:(1)存储管理概述(2)连续分配存储管理(3)离散分配存储管理(4)虚拟存储管理(5)windows server 2003 存储管理2、教学要求:了解:存储管理的概念、存储管理方式、虚拟存储管理的概念、windows server 2003存储管理理解:连续存储管理和离散存储管理的区别、两类存储管理方式的相应的实现算法、虚拟存储管理的实现思想。
操作系统教学大纲(含实验大纲)
操作系统教学⼤纲(含实验⼤纲)学分:3学时:54适⽤专业:计算机类专业《操作系统》教学⼤纲⼀、课程的性质与任务《操作系统》是计算机类专业的专业基础课程,是后续专业课程的理论基础。
本课程讲述计算机操作系统的结构和原理,主要偏重于操作系统功能与结构的理论分析,对于其中的重要部分辅之以实验,以加深对理论知识的理解和掌握。
通过本课程的学习,使学⽣掌握计算机操作系统各部分的功能和实现这些功能的体系结构和重要算法;对深⼊了解计算机的使⽤、计算机⼯作的原理以及应⽤软件的设计和运⾏起到重要的指导作⽤;可为后续专业课程的学习、以及提⾼软件设计⽔平和计算机应⽤的技术等奠定坚实的理论基础。
⼆、与教学计划中前后课程的关系前导课程:计算机组成原理与系统结构、程序设计基础、算法与数据结构等。
后续课程:软件⼯程、编译原理等。
⼆、教学⽅法1、传统的讲授为主的授课形式,借助PPT课件展⽰必要信息。
2、在⼀种操作系统环境下,通过演⽰相关的命令以及运⾏前期准备的程序代码来辅助学⽣理解实际系统的构造机理。
3、教学过程中,在相应章节安排必要的实验。
4、随课堂内容布置并批改课后作业。
5、实验教学环节:结合⼀种实⽤的操作系统平台实施相关实验,强化实验课程教学,重视学⽣的实际动⼿操作基本技能训练,培养学⽣掌握操作系统的原理和实际的应⽤。
四、教学内容组织安排教学时数及分配:本课程在第四学期开设,教学周为⼗⼋周,每周3个学时,总学时为54学时。
其中理论教学42学时,实验12学时。
《操作系统》课程的课堂讲授主要包括:操作系统的体系结构;进程的概念、进程的描述与控制、进程的同步与通讯以及进程管理的常⽤算法;处理机调度的策略和处理死锁的⽅法;存储器管理的⽅案和分配算法;⽂件系统的运⾏机制及关键的数据结构;设备与系统的结合⽅式,设备驱动程序的结构及加载机制。
本课程教学的重点是进程的概念,并以进程管理为主线,协调组织计算机内的硬软件资源。
结合进程的管理分析存储管理机制、系统调度机制、⽂件存储和访问机制以及设备驱动机制。
《操作系统》教学大纲
《操作系统》教学大纲操作系统教学大纲一、引言操作系统是计算机科学中非常重要的一门课程。
本教学大纲旨在介绍操作系统的基本概念、原理和设计等内容,帮助学生深入理解操作系统的工作原理和应用。
二、课程目标1. 了解操作系统的基本概念和发展历史;2. 掌握操作系统的主要组成部分及其功能;3. 理解操作系统的进程管理、内存管理和文件系统等关键原理;4. 掌握常见操作系统的实践应用;5. 培养学生的问题分析和解决能力,以及团队合作和沟通能力。
三、课程内容1. 操作系统概述1.1 操作系统的定义和作用1.2 操作系统的历史演变1.3 操作系统分类和特点2. 进程管理2.1 进程的定义和特点2.2 进程的创建、调度和终止 2.3 进程同步与通信2.4 死锁及其避免与解决3. 内存管理3.1 内存的层次和管理需求3.2 内存分配和回收策略3.3 虚拟内存和页面置换算法3.4 内存保护与共享4. 文件系统4.1 文件系统的基本概念和功能 4.2 目录结构与文件操作4.3 文件系统的实现与管理4.4 文件存储与磁盘管理5. 输入输出管理5.1 输入输出设备的特点和分类 5.2 缓冲区管理和设备驱动程序5.3 文件IO与设备IO的区别和联系5.4 IO性能优化和错误处理6. 操作系统安全6.1 访问控制和权限管理6.2 安全性漏洞与攻击类型6.3 数据加密和防护机制6.4 安全策略和审核措施四、教学方法1. 理论讲授:通过课堂讲解介绍操作系统的基本概念和原理;2. 实验演示:通过操作系统实验,让学生了解操作系统的实际应用;3. 课堂讨论:引导学生进行问题讨论和解决方案的思考;4. 团队项目:组织学生进行操作系统设计与实现的团队项目。
五、考核方式1. 课堂作业:布置与课程内容相关的编程或理论作业;2. 实验报告:要求学生完成操作系统实验并撰写实验报告;3. 期中考试:对学生对操作系统的理论知识进行考核;4. 期末项目:要求学生独立或团队完成操作系统设计与实现的项目。
《操作系统》教学大纲
四、教学内容及学时分配
1
对全部高中资料试卷电气设备,在安装过程中以及安装结束后进行高中资料试卷调整试验;通电检查所有设备高中资料电试力卷保相护互装作置用调与试相技互术关,通系电1,力过根保管据护线生高0不产中仅工资2艺料22高试2可中卷以资配解料置决试技吊卷术顶要是层求指配,机置对组不电在规气进范设行高备继中进电资行保料空护试载高卷与中问带资题负料2荷试2,下卷而高总且中体可资配保料置障试时2卷,32调需3各控要类试在管验最路;大习对限题设度到备内位进来。行确在调保管整机路使组敷其高设在中过正资程常料1工试中况卷,下安要与全加过,强度并看工且25作尽52下可22都能护可地1关以缩于正小管常故路工障高作高中;中资对资料于料试继试卷电卷连保破接护坏管进范口行围处整,理核或高对者中定对资值某料,些试审异卷核常弯与高扁校中度对资固图料定纸试盒,卷位编工置写况.复进保杂行护设自层备动防与处腐装理跨置,接高尤地中其线资要弯料避曲试免半卷错径调误标试高方中等案资,,料要编试求5写、卷技重电保术要气护交设设装底备备置。4高调、动管中试电作线资高气,敷料中课并设3试资件且、技卷料中拒管术试试调绝路中验卷试动敷包方技作设含案术,技线以来术槽及避、系免管统不架启必等动要多方高项案中方;资式对料,整试为套卷解启突决动然高过停中程机语中。文高因电中此气资,课料电件试力中卷高管电中壁气资薄设料、备试接进卷口行保不调护严试装等工置问作调题并试,且技合进术理行,利过要用关求管运电线行力敷高保设中护技资装术料置。试做线卷到缆技准敷术确设指灵原导活则。。:对对在于于分调差线试动盒过保处程护,中装当高置不中高同资中电料资压试料回卷试路技卷交术调叉问试时题技,,术应作是采为指用调发金试电属人机隔员一板,变进需压行要器隔在组开事在处前发理掌生;握内同图部一纸故线资障槽料时内、,设需强备要电制进回造行路厂外须家部同出电时具源切高高断中中习资资题料料电试试源卷卷,试切线验除缆报从敷告而设与采完相用毕关高,技中要术资进资料行料试检,卷查并主和且要检了保测解护处现装理场置。设。备高中资料试卷布置情况与有关高中资料试卷电气系统接线等情况,然后根据规范与规程规定,制定设备调试高中资料试卷方案。
操作系统课程教学大纲
《操作系统》课程教学大纲一、课程名称:操作系统二、学分:4、三、先修课程:《计算机原理》、《程序设计语言》、《数据结构》四、课程的性质、目的和任务:《操作系统》课程是网络教育考试的一门必修专业课。
这门课程的主要特点是概念较多,理解和掌握都较困难。
本课程的目的和任务是使学生全面地了解和掌握操作系统的目标、作用和模型,从资源管理的角度领会操作系统的原理、功能和实现技术。
使学生系统科学地受到分析问题和解决问题的训练,提高运用理论知识解决实际问题的能力。
五、课程的教学基本要求及主要内容:第一章绪论一、学习要求通过本章的学习,要求学生了解操作系统在计算机系统中的地位和作用,了解操作系统形成发展的原因,了解操作系统研究的3种基本观点,以及该课程与其它课程的关系。
重点掌握操作系统的概念,操作系统成熟的标志,操作系统的功能。
二、课程内容1、操作系统的概念(1)操作系统的概念(掌握)(2)操作系统在计算机系统中的地位和作用(了解)2、操作系统发展历史(1)CPU速度与外设速度的矛盾与解决策略(了解)(2)批处理系统到多道程序系统的演变(了解)(3)多道程序系统中的问题与解决方法(掌握)3、操作系统的功能与结构(1)计算机系统中的资源(了解)(2)资源管理方法与策略(了解)(3)操作系统的基本功能(掌握)4、操作系统的类型(了解)第二章作业管理一、学习要求通过本章的学习,要求学生了解作业的建立过程与方法,了解JCB的基本结构,了解SPOOLING系统的工作原理,了解操作系统的用户接口。
重点掌握作业的概念,作业调度,系统调用与用户程序调用的区别。
二、课程内容1、作业的概念(1)作业的概念(掌握)(2)JCB的结构与作用(了解)2、作业建立(1)作业输入(了解)(2)JCB建立(了解)3、作业的状态和调度(1)作业的基本状态(掌握)(2)态转换及原因(掌握)(3)调度的实现方法(了解)4、用户接口(1)命令接口(了解)(2)系统调用(掌握)5、作业管理的功能(了解)三、实践环节内容和基本要求1、内容:Windows环境下系统接口模拟2、要求:程序完成的功能包括(1)调用常用的SDK函数(2)较大文件写入方法比较第三章处理机管理一、学习要求通过本章的学习,要求学生掌握进程与线程的概念,程序、进程、线程的联系与区别,进程的基本状态及其状态转换的原因,了解原语的概念及进程管理的主要原语,掌握进程制约的概念及引起进程相互制约的原因,进程互斥与同步的概念与实现方法。
信息技术班教学大纲(操作系统)
《计算机操作系统》教学大纲
一、课程性质及培养目标
《操作系统》是计算机科学与技术等专业的专业课之一。
本课程将全面系统地介绍操作系统的基本理论与最新原理,包括操作系统内部工作过程与结构及相关概念、技术和理论,并作为实例介绍最新主流操作系统Windows和Linux的工作原理。
具体地讲,本课程首先概述操作系统的基本概念、基本功能及研究操作系统的方法;然后以进程为主线,按资源分别讨论操作系统对处理机、存储器、信息、外部设备的管理。
理论内容主要分为操作系统概述、进程管理、存储管理、设备管理、文件管理系统五大部分。
在各章节中会介绍当前主流操作系统Windows 和Linux的各部分功能及实现作为实例,以求学生对操作系统的基本理论和原理能够融会贯通。
通过本课程的学习,要求学生理解操作系统在计算机系统中的作用、地位和特点,熟练掌握和运用操作系统在进行计算机软硬件资源管理和调度时常用的概念、方法、策略、算法、手段等。
二、内容及课时安排计划表
备注:请认真填写每一栏信息,并将文档名更改为“课程名称+教学大纲”再回发。
《操作系统》课程教学大纲
《操作系统》课程教学大纲《操作系统》课程教学大纲一、课程简介《操作系统》是计算机科学的重要组成部分,是计算机专业学生必修的核心课程之一。
本课程旨在使学生掌握操作系统的基本原理、设计和实现技术,为后续的深入学习和实际开发打下坚实的基础。
二、课程目标通过本课程的学习,学生将能够:1、理解并掌握操作系统的基本概念、原理和设计思想;2、熟悉常见的操作系统结构和组织;3、理解并掌握进程管理、内存管理、文件系统和网络等方面的基本原理和技术;4、能够分析和解决操作系统相关的实际问题;5、培养独立思考和解决问题的能力,提高综合素质。
三、课程内容本课程主要包括以下内容:1、操作系统基本概念和原理;2、进程管理:进程的概念、创建与终止、并发控制;3、内存管理:内存的分配与回收、虚拟内存的概念和实现;4、文件系统:文件的概念、组织和访问、磁盘管理和文件系统的安全性;5、网络:网络的基本概念、协议和服务,操作系统的网络功能;6、安全性:操作系统的安全性机制和攻击方式,安全防护措施。
四、教学方法本课程采用多种教学方法,包括:1、课堂讲解:系统地介绍课程知识和理论;2、案例分析:通过分析实际案例,提高学生的理解和分析能力;3、实验实践:通过实验和实践,加深对理论知识的理解和掌握;4、小组讨论:通过小组讨论,促进学生的交流和合作,加深对课程知识的理解。
五、考试方式本课程的考试采用以下方式:1、平时作业:完成课堂布置的作业,巩固所学知识;2、期中考试:通过书面考试,检查学生对课程知识的掌握情况;3、期末考试:通过书面考试,全面考察学生对课程的掌握情况;4、实验实践:完成实验和实践任务,提高学生的实际操作能力。
六、教材和参考书本课程使用的教材为《操作系统概念》(第9版),由Abraham Silberschatz、Peter B. Galvin和Greg Gagne合著,由人民邮电出版社出版。
同时,学生可以参考以下参考书:1、《操作系统设计与实现》(第3版),由陈渝和谌卫军合著,由电子工业出版社出版;2、《现代操作系统》(第4版),由Andrew S. Tanenbaum合著,由机械工业出版社出版;3、《操作系统概念》(第8版),由Abraham Silberschatz、PeterB. Galvin和Glenn H. Babb合著,由机械工业出版社出版。
操作系统教学大纲
《计算机操作系统原理》教学大纲一、课程的性质、地位:《计算机操作系统原理》是大学计算机专业的核心专业课程。
通过系统学习计算机操作系统原理的基本理论与基本概念以及相关的操作系统的内涵,重点掌握操作系统进程管理、处理机调度、存储管理、设备管理和文件系统。
基本知识与基本原理,掌握操作系统在计算机专业中的重要作用。
为今后进一步学习计算机知识和技术打下良好的基础。
二、教学目的及要求为了使本专业学生系统、深入地掌握计算机有关知识,为信息系统的分析和开发打下良好的基础,特开设此课程。
本课程要求学生掌握操作系统的基本特征、发展过程、功能及操作系统的结构设计;了解作业管理和用户接口;了解进程和线程的基本概念、同步与通信、调度与死锁,以及处理机管理;了解连续式、离散式存储器的管理方式及虚拟存储器;了解设备管理、文件管理、网络操作系统以及操作系统的实例UNIX系统等。
本课程是专业基础课,学习本课程前要求学生已学习计算机基本原理程序设计以及数据结构等课程。
三、课程教学目标:《计算机操作系统原理》是计算机专业的核心必修课,通过《计算机操作系统原理》课程的教学,培养学生掌握计算机操作系统原理,学会使用计算机操作系统的原理来理解计算机的工作,并为进一步深入学习本专业的计算机理论打下坚实的基础。
四、课程教学的基本要求:教学中,要坚持精讲、多练,原理部分不容易理解,要注意在实际中的应用。
提倡任务驱动的教学方法,但要避免教一会一的死板教学。
要以学生为中心,培养学生探究的能力,鼓励同学之间的讨论和交流,达到全面提高学生能力的目标。
五、本课程与相关课程的联系:本课程属于专业核心课,其任务是使学生掌握计算机操作系统的原理知识及其应用,学习和掌握操作系统中的经典算法,为今后其他专业课的学习做好准备。
六、实践教学要求:上机实验是学习计算机必不可少的实践环节,主要目的是锻炼和培养学生对原理和经典算法的验证。
通过学习,学生应能够掌握计算机操作系统中进程管理、处理机调度、存储管理、设备管理和文件系统。
《操作系统》教学大纲
《操作系统》教学大纲一、课程概述操作系统是计算机系统的核心组成部分,负责管理和控制计算机的硬件与软件资源,为用户和应用程序提供一个方便、高效、安全的工作环境。
本课程旨在让学生深入理解操作系统的基本概念、原理、结构和功能,掌握操作系统的设计与实现方法,培养学生分析和解决操作系统相关问题的能力。
二、课程目标1、使学生掌握操作系统的基本概念、原理和功能,包括进程管理、内存管理、文件系统、设备管理等。
2、让学生了解操作系统的设计与实现方法,培养学生的系统思维和工程实践能力。
3、帮助学生掌握操作系统的性能优化和资源管理策略,提高系统的效率和稳定性。
4、培养学生独立思考和解决问题的能力,能够运用所学知识分析和解决实际操作系统中的问题。
三、课程内容(一)操作系统概述1、操作系统的定义、功能和分类。
2、操作系统的发展历程和趋势。
3、操作系统的体系结构和运行机制。
(二)进程管理1、进程的概念、状态和转换。
2、进程控制块(PCB)的结构和作用。
3、进程的同步与互斥。
4、线程的概念和实现。
(三)内存管理1、内存管理的基本概念和功能。
2、内存分配算法和策略。
3、虚拟内存的概念和实现。
4、页面置换算法。
(四)文件系统1、文件和文件系统的概念。
2、文件的逻辑结构和物理结构。
3、文件目录的组织和管理。
4、文件的访问控制和保护。
(五)设备管理1、设备管理的基本概念和功能。
2、设备的分类和特性。
3、设备驱动程序的原理和实现。
4、设备分配和回收策略。
(六)操作系统的安全性和可靠性1、操作系统的安全机制和策略。
2、操作系统的可靠性保障措施。
3、容错技术和故障恢复。
(七)操作系统的性能优化1、性能评估指标和方法。
2、操作系统的优化策略和技术。
四、教学方法1、课堂讲授:通过讲解基本概念、原理和算法,让学生建立起操作系统的知识体系。
2、实验教学:安排相关实验,让学生亲自动手实践,加深对操作系统的理解和掌握。
3、案例分析:通过实际操作系统的案例分析,培养学生解决实际问题的能力。
《操作系统》教学大纲
《操作系统》教学大纲一、课程性质本课程是计算机应用专业的核心课程之一,属于必修课程。
“操作系统”是计算机系统不可缺少的组成部分,负责对系统中各种资源进行有效的管理和对各种活动进行正确的组织,使整个计算机系统协调一致且高效地工作,指挥计算机系统正常运行。
操作系统基于硬件,并对硬件实施管理,并构成对所有软件运行的支持平台,给用户使用计算机而提供方便灵活友好的接口。
本课程的先行课为计算机组成原理、微机原理、数据结构、高级语言程序设计;后序课程为数据库系统原理、计算机网络、分布式系统等。
二、教学目的通过本课程的学习,使学生在深刻理解计算机系统整体概念的基础之上,掌握操作系统的基本内容及实现方法,掌握操作系统对计算机系统中各种资源的管理和控制功能,从而使学生具备一定的系统软件开发技能,为以后从事的研究、开发工作(如设计、分析或改进各种系统软件和应用软件)提供必要的软件基础和基本技能。
三、教学内容本课程内容包含:操作系统引论,是对操作系统的一般性描述,包括什么是操作系统,操作系统在整个计算机系统的地位及其发展历史,它的功能、分类等;进程和线程,主要介绍进程和线程的概念,进程控制、进程同步和互斥,进程通信等;死锁,主要介绍死锁的概念、死锁的预防、死锁的避免、死锁的检测和恢复以及处理死锁的综合方式;调度,主要介绍作业调度、进程调度、调度准则、调度算法、线程调度、多处理器调度、实时调度、UNIX/Linux 进程调度、中断处理、信号机制;存储管理,介绍常见存储管理的方法,分区法、分页技术、分段技术、段页式技术、虚拟存储器、请求分页技术、页面置换算法、内存块的分配和抖动问题;文件系统,包括文件系统的概念、文件系统的功能和结构、目录结构和目录查询、文件和目录操作、文件系统的实现、管道文件、文件系统的可靠性;输入/输出管理,介绍I/O 管理、设备分配、I/O软件层次、硬盘调度和管理;用户接口服务,介绍用户接口的发展、系统调用、命令行接口、图形用户界面;嵌入式操作系统,介绍嵌入式操作系统的概念、实时内核及其实现;分布式操作系统,介绍分布式操作系统的概念、分布式系统的实现、4种多机系统的比较、云计算系统;安全性与保护机制,介绍安全性的概念、常见的安全性攻击、一般性安全机制、保护机制。
《操作系统》教学大纲 一、课程目标与任务 操作系统课程是计算机类
《操作系统》教学大纲一、课程目标与任务操作系统课程是计算机类专业课之一。
本课程介绍了计算机操作系统产生、应用和发展过程,重点介绍了操作系统的基本概念、操作系统的构成的基本原理。
其任务是使学生掌握操作系统涉及的一般概念以及操作系统管理计算机软硬件的基本原理。
本课程所涉及的内容较新、发展较快,因此需在教学过程中及时补充最新技术动态,以适应实际的需求。
通过本课程的教学应使学生达到下列基本要求:1、熟练掌握操作系统的基本概念。
2、掌握处理机管理的基本原理3、掌握存储管理的基本原理4、掌握设备的基本原理5、掌握文件系统的构造与管理。
6、掌握UNIX操作系统的构造与基本使用方法。
二、相关课程说明本课程的先行课程有计算机组成原理。
三、教学环节安排四、课程内容及要求第一部分操作系统概念(一)教学内容:1、操作系统的形成2、操作系统的功能3、操作系统的类型。
4、操作系统与用户之间的接口(二)重点难点:操作系统的功能(三)基本要求:了解操作系统的基本概念。
第二部分处理机管理(一)教学内容:1、作业管理。
2、进程管理。
(二)重点难点:进程管理(三)基本要求:熟练掌握进程管理的概念及实施方法。
第三部分设备管理(一)教学内容:1、设备的类型与控制方式2、缓冲技术3、设备的分配与管理4、设备处理程序(二)重点难点:缓冲技术、设备的分配与管理(三)基本要求:熟练掌握缓冲技术、设备的分配与管理的基本方式与实施技术。
第四部分文件管理(一)教学内容:1、文件系统概念2、文件的物理结构3、文件的逻辑结构4、文件的目录组织5、文件的使用6、文件的安全性7、文件系统的基本结构(二)重点难点:文件的物理结构、文件的逻辑结构、文件的目录组织、文件系统基本结构(三)基本要求:掌握文件的物理结构、文件的逻辑结构、文件的目录组织、文件系统的基本结构第五部分UNIX操作系统(一)教学内容:1、UNIX的体系结构2、UNIX系统的文件结构3、UNIX中的进程4、UNIX存储管理(二)重点难点:UNIX中的进程管理、UNIX系统的文件结构(三)基本要求:熟练掌握UNIX系统的文件结构的概念及实施方法。
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【操作系统b】课程教学大纲
第一部分课程基本信息
【课程代码】【学分】3
【总学时】56学时,其中讲授:40学时;实验:16学时;【课程性质】专业必修课
【课程基础】在学这门课之前,学生必须预修过离散数学、程序设计、算法和数据结构、汇编语言和计算机组成原理的基本知识。
【适应专业】计算机科学技术-物联网工程
【教学目标】该课程的主要目的是使学生熟练掌握计算机操作系统基本概念、基本原理,内部结构以及设计与实现方法。
掌握主流操作系统的技术特点,了解研究与发展动向。
重点培养学生系统软件方案设计、开发能力,以及系统程序的设计开发能力。
【课程简介】操作系统(operatingsystem,简称os),是计算机系统中负责支撑应用程序运行环境以及用户操作环境的系统软件。
它的职责常包括对硬件的直接监管、对各种计算资源(如内存、处理器时间等)的管理、以及提供诸如作业管理之类的面向应用程序的服务等等。
操作系统是配置在计算机硬件上的第一层软件,是对硬件的第一次扩充,其它所有的系统软件和应用软件都必须依赖于操作系统的支持。
因此操作系统是计算机系统的核心与基石。
操作系统及其抽象机制相对于应用软件变得更加复杂。
操作系统不仅强调了操作系统的使用(外部特性),更强调了它的设计与实现(内部特性)。
《操作系统》是本学科最重要的专业核心课程。
主要介绍操作系统的基本原理和实现技术,是理解计算机系统工作、用户与计算机系统交互和设计开发应用系统等基本知识结构的重要途径。
《操作系统》是一门理论性、实践性并重的基础核心课程,内容抽象、课程教学难度大。
课程内容主要介绍系统原理、设计方法和实现技术,这是众多操作系统的设计精髓,并非针对某一特定的操作系统产品。
【选用教材】汤小丹,哲凤屏,汤子瀛.计算机操作系统.西安:西安电子科技大学出版社,20XX
【参考书】张尧学.计算机操作系统教程.北京:清华大学出版社,20XX
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第二部分主要教学内容和基本要求
【主要教学内容】
第一章操作系统引论
第一节操作系统概观一、操作系统的目标二、操作系统作用三、操作系统层次结构第二节操作系统的形成和发展一、无操作系统二、批处理系统三、分时系统四、实时系统
第三节操作系统特征和功能一、操作系统特征二、操作系统服务三、操作系统功能第四节操作系统的发展一、微机操作系统二、多处理机操作系统三、网络操作系统四、分布式操作系统【基本要求】
一、掌握操作系统的分类、特征和功能。
二、熟悉什么是操作系统。
三、了解操作系统的作用和进一步发展过程。
【参考学时】4学时
第二章进程的描述和控制
第一节前驱图和程序并发执行的条件
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一、前驱图二、程序的顺序执行三、程序的并发执行第二节进程的描述一、进程的概念二、进程和程序的区别三、进程的状态及其转换四、进程控制块第三节进程的控制一、操作系统的支撑功能二、进程的创建和终止三、进程的阻塞和唤醒四、进程的挂起和激活第四节线程的基本概念一、线程的引入和定义
二、超线程、线程、进程、双核、双处理机的关系【基本要求】
一、掌握进程的定义、状态及其转换的基本概念。
二、熟悉进程的控制的相关原语。
三、了解程序的顺序和并发执行的区别。
四、实践教学要求:利用简单的结构和控制方法模拟进程结构、进程状态和进程控制,使学生掌握作为操作系统分配资源的基本单位的进程相关的概念。
【参考学时】4学时
第三章进程的同步和通信
第一节进程的同步的概念一、进程的同步和临界区二、临界资源和临界区的管理三、利用硬件和软件实现进程的互斥第二节信号量机制
一、整型信号量、记录型信号量
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二、利用原语(wait、signal)在信号量上的操作实现前驱图三、利用原语(wait、signal)在信号量上的操作实现进程的互斥四、利用原语(wait、signal)在信号量上的操作实现进程的同步第三节经典的同步问题一、生产者和消费者二、读者和写者三、哲学家就餐四、管程的实现第四节进程通信一、进程通信类型二、直接通信和间接通信【基本要求】
一、掌握利用信号量机制完成进程间的同步。
二、熟悉临界区的定义和进程的通信机制。
三、了解利用硬件和软件实现进程的互斥。
【参考学时】5学时
第四章调度和死锁
第一节调度的类型和模型
一、三级调度的划分成作业调度、中级调度和进程调度二、评价调度算法的若干准则:周转时间、响应时间、截止时间第二节调度算法一、先来先服务(FcFs)二、短作业优先(sJF)三、时间片轮转(RR)四、优先级(动态抢占算法)五、高响应比优先调度算法(hRn)六、多级队列和多级反馈队列等调度算法第三节死锁的基本概念一、产生死锁的原因二、死锁的定义
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三、产生的必要条件第四节死锁的预防和避免一、死锁的预防二、安全序列、安全状态三、银行家算法
第五节死锁的检测和解除一、死锁的检测二、死锁的解除【基本要求】
一、掌握调度算法和死锁的基本定义和银行家算法。
二、熟悉调度算法的准则。
三、了解调度的类型和模型。
四、实践教学要求:在进程控制的基础上增加调度算法实现先来先服务、短作业优先以及时间片调度算法,使学生掌握低级调度的cpu分配的基本算法。
【参考学时】5学时
第五章存储器管理
第一节程序的装入和链接一、静态和动态重定位二、链接方式
第二节连续存储空间管理
一、单一连续和分区分配(固定分区和可变分区)二、可变分区分配和回收算法第三节对换一、对换的定义二、对换区的管理第四节非连续存储管理
一、分页式存储管理基本原理、快表、二级页表、多级页表和反置页表二、分段式存储管理三、段页式管理的原理【基本要求】
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一、熟练掌握分页式和分段式存储管理的基本原理、地址转化过程。
二、掌握连续式存储管理,分区的分配和回收。
三、了解对换空间的管理。
四、实践教学要求:实现分页式存储地址转换过程。
【参考学时】5学时
第六章虚拟存储器
第一节虚拟存储器的基本概念一、虚拟存储器的概念
二、原理(空间局部性和时间局部性)和特征第二节请求分页式虚拟管理一、请求分页式管理的基本原理
二、页面调度算法(先进先出FIFo、最近最少使用LRu、最佳置换opT、最少使用LFu、时钟算法等)三、性能分析
第三节请求分段式存储管理一、请求分段式存储管理的基本原理二、虚拟分段的管理三、段的连接和共享【基本要求】
一、掌握虚拟存储器的基本概念和分页页面调度算法。
二、熟悉
请求分段式存储管理。
三、了解分页式存储管理的性能分析。
四、实践教学要求:实现请求页式地址转换中出现的缺页现象中,用到的先进先出、最近最久未使用。
使学生掌握内存的分配方法和虚拟存储器的概念和原理。
【参考学时】4学时
第七章设备管理
第一节I/o系统的组成
一、四级结构和三级控制的I/o组成
二、主机、通道(概念和分类)、控制器和设备第二节I/o控制方式
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一、程序性控制(询问)方式二、中断控制方式三、DmA方式四、通道方式第三节缓冲技术一、缓冲区引入
二、单缓冲、双缓冲、循环缓冲和缓冲池第四节设备分配一、设备分配二、设备独立性三、虚拟设备第五节设备处理
一、设备驱动程序功能和处理过程二、中断程序处理过程【基本要求】
一、掌握缓冲区的概念,输入输出控制方式,设备独立性和虚拟设备。
二、熟悉输入输出系统组成和设备分配。
三、了解设备处理过程。
四、实践教学要求:设备管理主要包括设备的添加和删除、分配和回收,使学生掌握外围设备的体系结构和管理方法。
【参考学时】4
学时
第八章文件管理
第一节文件系统概述一、文件二、文件系统三、文件操作
第二节文件逻辑结构一、流式结构
二、记录式结构(定长和变长)第三节目录管理
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一、文件控制块和索引节点二、单级目录、两级目录和多级目录三、目录查询技术第四节文件共享和保护一、文件共享方法二、文件保护方法【基本要求】
一、掌握缓冲区的概念,输入输出控制方式,设备独立性和虚拟设备。
二、熟悉目录管理。
三、了解文件共享和保护。
四、实践教学要求:利用交互式命令实现文件系统的树型目录结构,使学生掌握目录管理的常用方法。
【参考学时】4学时第九章磁盘存储器管理
第一节磁盘I/o一、磁盘的性能
二、磁盘调度方法(先来先服务、最短寻道时间优先、各种扫描算法)第二节外存分配方法一、连续分配
二、链接分配(FAT表)三、索引分配
第三节空闲存储空间的管理一、空闲块法二、空闲区表三、位示图
四、成组链接法(unIx)【基本要求】
一、掌握外存分配方法和调度方法。
二、熟悉空闲存储空间的管理。
三、了解磁盘的性能。
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【参考学时】4学时
第十章操作系统接口
第一节命令接口
一、命令格式;联机命令的类型;终端处理程序;命令解释程序第二节程序接口
一、系统调用的概念;类型和实现第三节图形用户接口一、图形接口的各种元素【基本要求】
一、熟悉操作系统的三种接口。
【参考学时】1学时
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